1、1目 录、 设计说明书、 长沙电力职业技术学院毕业设计评阅表一、前言3二、设计摘要4三、关键词4第一章 电力负荷计算及无功功率补偿5第一节 负荷计算5第二节 无功功率补偿6第二章 变配电所的位置和型式8第一节 变、配电所的位置选择要求8第二节 商场变配电所位置选择9第三章 变电所主变压器确定9第一节 变压器室要求9第二节 变压器的选择10第四章 变电所主接线设计10第一节 主接线要求10第二节 主接线方案11第五章 一次设备的选择14第一节 高压一次设备14第二节 断路器的选择16第三节 隔离开关的选择16第四节 电流互感器的选择17第五节 电压互感器的选择18第六节 低压一次设备182第六章
2、 变电所进出线的选择20第一节 常用电线、电缆的型号和规格20第二节 变电所出线低压配电方案20第三节 变电所进线方案及电缆选择21第七章 防雷保护与接地装置的设计22第一节 总体要求22第二节 防雷系统22第三节 接地保护22第八章 商场照明配电设计23第一节 低压配电系统的配电要求23第二节 照明配电设计22第九章 应急电源 26第一节 应急电源 26第二节 应急设备 26第十章 变电站主接线图 28参考文献29致谢303前 言为期三年的大专学习即将结束，三年来在学院老师的精心教育下，我各方面的知识都有了很大的提高。为检验三年来的学习效果，我选择某大型商场供配电设计作为毕业设计内容。随着我
3、国经济的不断发展，人们生活水平的不断提高，大型商场发展很快，因此商场的配电设计也得到较大发展，同时为电力企业实现可持续发展营造了一个大好的发展机遇。目前，各地正在进行或即将进行城市电网建设改造，认真研究商场的供配电设计工程，对于提高商场的供电可靠性、提高电能质量有很大的好处。在设计过程中，我根据所学知识再联系现场实际进行设计。没想到看起来简单的设计，设计起来却有很多疑问。有时为了弄懂一个数据来源，除了一遍遍的查找资料，还得屡屡向专业老师请教；有时还抱着原来所学过的课本再进行学习。经过两个月的努力，终于有了以下这份毕业设计。虽然设计的内容中还存在许多的缺陷，但确是几个月来辛勤劳动的结果。通过这次
4、设计，使我学到了许多新的知识，更深深地了解到自己所学的知识太少，还需进一步努力。这次的毕业设计完成是与各位老师的悉心指导分不开的，在此表示衷心的感谢。 4设计摘要本设计叙述了城市大型商场的现状，经认真分析，其设计的要点如下：本设计计算出的用电负荷 4342KVA,是考虑该商场的未来发展。通过容量计算,知变压器选择两台 SC8-3500/10 型 10kV 级环氧树脂浇注干式电力变压器。为适应城网建设，应选低噪音、自冷式干式变压器。为了降低无功消耗，采用移相电容器（即静电电容器）来无功补偿。参照商场设计规范 （GB500961999） ，和商场的地理位置、经济、安全等方面考虑，现代大型商场一般将
5、变配电所设置在地下负一层。设置在地下负一层既提高了建筑面积的利用率，又降低消防等级要求和设计建筑成本。变电所主接线采用单母分段接线，出线采用双干线式网络接线。由短路电流计算值，来确定高压电气设备的容量。本设计断路器选用真空断路器，开关柜主要选择抽屉式开关柜，接地主要采用 TN-C 系统。由对继电保护的计算整定，可用来确定变电所的差动保护、过电流保护等主要二次设备的保护调试值。商场配电为做到形美观,宜采用电缆作为配电线路。设计思想是：用低廉的价格来完成高性能的供电设计，并且能够灵活运用硬件来实现设计要求的功能。关键词用电负荷；商场；变电所；变压器；主接线；防雷接地5第一章 电力负荷计算及无功功率
6、补偿第一节 负荷计算一、负荷特征一个大型商场正常工作的条件包括合适的照明系统，动力系统如排气排烟电机、自动扶梯与电梯系统，空调系统，自动监控系统，自动消防灭火报警系统等。动力负荷主要指电梯、水泵、排烟风机、正压风机等设备。一般商场的动力负荷都比较小，随着商场的增大，电梯负荷和水泵容量的随之增大，动力负荷将会明显的增加。随着我国国民经济发展和人民生活水平的提高，大型商场内部装饰水平日益提高，照明用电大量增加。二、负荷计算方法商场的负荷也受商铺对象、地理气候条件等因素的影响，造成用电负荷不定的因素较多，负荷计算很难具有非常高的准确性。进行负荷计算时，对用电设备容量应考虑以下原则：（1）反复短时工作
7、制用电设备应择算到负载持续率为 25%以下的有功功率。（2）备用生活水泵、备用电热水器、备用空调制冷设备及其它备用设备不列入设备容量之内。（3）消防水泵、专用消防电梯，以及在消防状态下才使用的送风机，排烟机等，及在非正常状态下投入使用的用电设备都不应列入总设备容量之内。1）用电设备组的计算负荷有：有功功率 （KW） （1-1）cadePkp6(Kvar) （1-2）CosPQca视在功率 (KVA) （1-3）2caS式中 P e-用电设备组的设备额定功率（KW）Kd-需要系数 Cos -用电设备的功率因数2）大型商场的负荷计算（面积法）大型商场的用电负荷除照明部分外，还有电梯、空调、水泵等。
8、商场的假定符合计算(1-4)casSKAM式中 Sca-假定视在负荷（VA） ；Kcs-假定负荷密度（除去大型用电设备） （VA/m 2） ；A-建筑面积（m 2） ；M-大型用电设备。式（1-4）中的 Kcs值主要取决于各种家用电器普及率的推测以及在 20 年内对用电递增率的考虑。根据长沙地区的用电情况调查统计表明，取 Kcs=30VA/m2比较适合。式（1-4）中 M 值的选取，应视各地实际情况而定，与当地消费水平有关，在我国考虑商场采用中央空调，取 Mmax=4000KVA。此商场的总建筑面积为 11377.75m2。由以上可得商场的假定负荷：S ca=3011377.75+400000
9、0=4341332.5（VA）由 Sca可得出此商场住户的总负荷为：W=4341332.5（VA）=4342(KVA) 第二节 无功功率补偿除白炽灯、电阻电热器设备负荷外，商场的其它电器需消耗无功，为了使无功功率平衡，故需采用专门的补偿设备来提高功率因数。7且此商场要求在最大负荷时的功率因数不得低于 0.90。大型商场通常是采用移相电容器（即静电电容器）来补偿。无功功率计算（1）瞬时功率因数在某一瞬间，用功率因数表测得功率因数值，或用电压表，电流表和功率因数表在同一时刻读到的数值，通过计算得到的功率因数值。计算公式为：（1-5）3PcosUI式中 P-功率表的三相功率读数，KW；U-电压表的线
10、电压读数，KV；I-电流表的线电流读数，KA。（2）平均功率因数指某一规定时间内，功率因数的平均值。公式为：（1-6）21cosPQPQW式中 有功电能表读数，kWh；P无功电能表读数，kvarh。Q我国电业部门每月向工业用户收取的电费，就规定电费要按月平均功率因数来调整。（3）最大负荷的功率因数最大负荷时的功率因数指在年最大负荷 （即计算负荷）时的功率因数，用 表caPcaCos示，即（1-7）2oscacaCSQ我国有关电力设计规定的“功率因数不能低于0.90”就是指的最大负荷时的功率因数。因此，供电设计考虑无功功率补偿时，应按最大负荷时的功率因数来计算。在达不到8上述标准时，应安装电容器
11、进行无功补偿，其补偿容量可按如下公式进行计算: 2211QPCosos式中：p最大负荷月的平均有功功率，kW。、 补偿前后功率数值1s21、本变电所的最大有功负荷功率为：P= =4342KVA0.8=3.47103kW，又因所SCos补偿的电容是用来提高变电所的功率，补偿后的功率因数应在0.80.95范围内。所以：取 =0.8 =0.951COS2则 3221.470.80.95Q=1457.4kvar因此，本变电所的补偿电容为1457.4kvar第二章 变配电所的位置和型式第一节 变、配电所的位置选择要求大型商场店面多、负荷大，为保证配电干线最大电压损失不超过允许值，减少电能损耗，所以变配电
12、室的位置十分重要。10kV 变电所的位置，一般考虑尽量靠近负荷中心，设备运输方便，尽量避免多尘、高温、有剧烈震动、有爆炸和火灾危险、环境潮湿等场所。据此，变电所的位置有以下几种方式： （1）将变压器设在地下室或辅助建筑物内。（2）在地下主变压器。9（3）分别在地下室、中间层设置主变压器。（4）仅在中间层设置主变压器。（5）主变压器分设在底层与上部各层。第二节 商场变、配电所位置的选择从经济、设备搬运、施工、经营与管理因素方面考虑，在我国大型建筑的变压器多设在地下室或辅助建筑物内，并参照 GB50053-9410kV 及以下变电所设计规范 ，高层或大型建筑内，宜设室内变电所或组合式成套变电站。电
13、源引进变电站，应考虑施工方便、进线简单、消防要求性低。参照商场设计规范 （GB50096 1999） ，现代城市房地面积价格高考虑，应把该商场的变电站设置在地下，因为现代大型商场为了提高商场建筑面积的利用率，一般把变电站设置在地下负一层，这样既可提高商场建筑面积的使用率，又对消防的要求性有所降低，又从不占用主要的建筑面积和从商场的建筑布置来看，选择把变电站设置在地下负一层停车场旁的 250M2的空间处，因为此位置接近商场负一层的出入口。第三章 变电所主变压器确定第一节 变压器室要求（1）变压器外廓与变压器室墙壁和门的净距不应小于规定值。（2）变压器室内可安装与变压器有关的负荷开关，隔离开关和熔
14、断器，在考虑变压室内布置及高低压进出线位置时，应尽量使其操作机构装设在进门处。（3）确定变压器室尺寸，要考虑发展余地，一般按能装设在大一级容量的变压器考虑。第二节 变压器的选择10在商场或高层主体建筑内的变电所，宜选用不燃式或难燃型变压器。在供配电系统中使用最多的是三相油浸电力变压器和环氧树脂浇注干式变压器两大类。环氧树脂浇注干式变压器使用安全，安装方便，无污染、维护量小，节能低耗，体积小，重量轻，绝缘性能好，耐雷电冲击性能好，机械强度高等优点，因而得到广泛应用。本商场选择 10kV 级树脂浇注干式电力变压器。变压器容量及台数的确定商场的计算负荷 P 确定后，供电变压器的总装机容量 S（kVA）为：1243682.()70cos0.9SkVAk式中 -变压器的负荷率；-补偿后的功率因数，此商场的要求不小于 0.90；2csP-建筑物的计算负荷为了保证最佳负荷率，用损耗的功率比来表示为 012kP参照国家标准 GB50053-9410kV 及以下变电所设计规范和此商场的总用电负荷，可知应选择两台 SC8-3500/10 型 10kV 级树脂浇注干式电力变压器。第四章 变电所主接线设计第一节 主接线要求(1) 满足系统及用户对供电可靠性和电能质量要求(2) 具有一定的灵活性(3) 操作力求简单方便(4)经济上应合理
